#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <thread>
#include <memory>
#include <future>
#include <functional>

using namespace std;

class ThreadPool
{
public:
    using Functor = function<void(void)>;
    ThreadPool(int thread_num = 1)
        : _stop(false)
    {
        for (int i = 0; i < thread_num; i++)
        {
            _threads.emplace_back(&ThreadPool::Entry, this); // 创建线程
        }
    }
    ~ThreadPool() { stop(); }
    void stop()
    {
        if (_stop)
            return;
        _stop = true;
        _cv.notify_all(); // 唤醒所有线程，线程检测到结束标志为true后退出
        for (auto &thread : _threads)
        {
            thread.join(); // 等待线程退出
        }
    }
    template <typename F, typename... Args>
    auto PushTask(F &&func, Args &&...args) -> future<decltype(func(args...))> // 类型推导为该函数的返回值
    {
        // 用户传入任务函数及其参数，该函数内将其封装为异步任务，并放入任务池
        // 1.将任务函数封装为package_task对象
        using return_type = decltype(func(args...));
        auto fun = std::bind(forward<F>(func), forward<Args>(args)...);
        auto task = make_shared<packaged_task<return_type()>>(fun);
        future<return_type> fut = task->get_future();
        {
            unique_lock<mutex> lock(_mtx);
            // 2.构造lambda匿名函数，将package_task对象捕获，在内部执行
            // 3.将lambda匿名函数放入任务池中
            _taskpool.push_back([task]()
                                { (*task)(); });
        }
        _cv.notify_one();
        return fut;
    }

private:
    void Entry() // 线程入口函数
    {
        while (!_stop)
        {
            vector<Functor> tmp_taskpool;
            {
                unique_lock<mutex> lock(_mtx); // 加锁
                _cv.wait(lock, [this]()
                         { return _stop || (!_taskpool.empty()); });
                tmp_taskpool.swap(_taskpool);
            }
            for (auto &task : tmp_taskpool)
            {
                task();
            }
        }
    }

private:
    atomic<bool> _stop;        // 结束标志
    vector<Functor> _taskpool; // 任务池
    mutex _mtx;                // 互斥锁
    condition_variable _cv;    // 条件变量
    vector<thread> _threads;   // 线程池
};